KARAKTERISASI SIFAT FISIK, KIMIA DAN FUNGSIONAL TEPUNG GANDUM LOKAL VA GANDUM LOKAL VARIETAS SELAYAR, NIAS DAN DEWATA RIETAS SELAYAR, NIAS DAN DEWATA

(1)

KARAKTERISASI SIFAT FISIK, KIMIA DAN FUNGSIONAL TEPUNG

GANDUM LOKAL VA

GANDUM LOKAL VARIETAS SELAYAR, NIAS DAN DEWATA

RIETAS SELAYAR, NIAS DAN DEWATA

Characterization of Physical, Chemical and Functional Properties of Flour

of Locally Grown Wheat

Erni Sofia Murtini

1)

, Tri Susanto

1)

dan Ratih Kusumawardani

2)

1)_{Staf Pengajar dan}2)_{Alumni Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi}

Pertanian, Universitas Brawijaya Malang

! " !

#

" $ %

& ' ( ) '(*

$ ( ) $(*

#

& # + ! ,

! - ! " . / 0 #

# % !

'( $( $ "

1 " 2 3 !

'( ) 3 *

! 3 4 # $(

! 5 663 '

!

-7 ( 8 +

PENDAHULUAN PENDAHULUAN PENDAHULUAN PENDAHULUAN

Tepung gandum merupakan jenis tepung yang penggunaannya sangat luas. Menurut Anonymous (2000), di Indonesia ada sekitar 30.463 industri yang menggunakan tepung gandum sebagai bahan baku utama. Ariani (2005) menyebutkan terjadi penurunan konsumsi jagung dan singkong, sebaliknya terjadi peningkatan konsumsi gandum dan produk olahannya yaitu dari 6,18 kg/kapita/tahun pada tahun 1984 menjadi 15,84 kg/kapita/tahun pada tahun 2003. Hal ini menunjukkan bahwa gandum telah

menjadi makanan pokok setelah beras dan jagung. Konsumsi yang semakin meningkat tersebut menjadikan Indonesia harus mengimpor gandum lebih dari 4,5 juta ton/tahun.

(2)

banyak dari tempat asal bibit gandum (India) yang menghasilkan 2,5 ton/Ha.

Berdasarkan pendapat Hanchinal, seorang ahli pengembangbiakan tanaman gandum di India dalam Anonimous (2000), prospek pengembangan tanaman gandum di Indonesia sangat menjanjikan. karena di Indonesia ada kecenderungan peningkatan konsumsi produk olahan gandum

Di Indonesia terdapat sekitar 1.972.000 ha lahan yang sesuai untuk ditanami gandum. Jika diperkirakan per hektar lahan mampu menghasilkan 2 ton biji, maka setidaknya mampu memenuhi kebutuhan nasional dan impor gandum dapat ditekan. Diperkirakan pada tahun 2009 atau 2010 tanaman gandum sudah dapat dibudidayakan di atas lahan seluas sejuta hektar.

Bila dilihat dari jumlah panen, penanaman gandum lokal bisa dikatakan berhasil. Namun, belum diketahui bagaimana kualitas secara fisik, kimia dan fungsional dari tepung gandum lokal. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengujian karakteristik tepung gandum lokal, sehingga nantinya dapat diketahui bagaimana kualitas gandum lokal dibandingkan dengan gandum impor, sehingga dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan untuk memprediksikan kegunaan dari tepung gandum lokal.

Penelitian bertujuan untuk mengetahui karakteristik fisik, kimia dan fungsional yang dianalisis menggunakan uji farinograf, ekstensograf, alveograf dan falling number dari tepung gandum lokal dan membandingkannya dengan tepung gandum Australian Hard Wheat, Australian Standard Wheat dan tepung gandum komersial Kereta Kencana

BAHAN DAN METODE BAHAN DAN METODE BAHAN DAN METODE BAHAN DAN METODE

Bahan BahanBahan Bahan

Bahan yang digunakan adalah biji gandum lokal varietas Selayar, Nias dan Dewata yang didapatkan dari BALITKABI Malang, biji gandum impor jenis “Australian Hard Wheat” dan “Australian Standard Wheat” yang didapatkan dari

PT. ISM Bogasari Flour Mills, dengan karakteristik fisik biji utuh dan tidak rusak secara fisiologis dan mekanis, serta tepung gandum komersial Kereta Kencana (Bogasari Flour Mill).

Bahan-bahan untuk analisa antara lain seperti: H2SO4 pekat (p.a), tablet

Kjeldahl, HBO3 3 % (teknis), HCl 0,1 N (p.a), NaOH 45% (teknis), indikator pp, indikator shertoshiro, HCl 25 % (p.a), reagen Nelson, reagen Arsenomolybdat, glukosa anhidrat, Alkohol 96% (teknis) dan kertas saring.

Alat – alat yang di pakai pada penelitian ini antara lain mesin penepung (miller) skala laboratorium, Farinograph dan Ekstensograph merk Brabender, Alveograph merk Chopin, Falling Number merk Perten, timbangan digital merk Mettler 2400, 1 set kjeldahl apparatus, 1 set soxhlet apparatus, colour reader merk Minolta, 1 set Oven merk Binder, 1 set Muffle, Spektrofotometer merk Unico UV 2100 dan glassware serta alat-alat lainnya yang mendukung.

Metode MetodeMetode Metode

Penelitian ini disusun dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor yaitu jenis gandum, yaitu Nias, selayar, Dewata, Australian Hard Wheat (AH), Australian Standart Wheat (ASW) dan tepung gandum Kereta Kencana sebagai kontrol. Ulangan dilakukan sebanyak 3 kali

Penepungan Biji Gandum (Anonymous, Penepungan Biji Gandum (Anonymous, Penepungan Biji Gandum (Anonymous, Penepungan Biji Gandum (Anonymous, 2002

20022002 2002dddd))))

Proses penepungan biji gandum dilakukan di Laboratorium Quality Control PT. ISM Bogasari Flour Mills Surabaya, dengan menggunakan miller yang merupakan miniatur dari miller yang biasa digunakan untuk skala industri. Tahapan proses penepungan meliputi pembersihan biji, conditioning dan penepungan. Tepung yang didapat selanjutnya diayak dengan ayakan 100 mesh.

(3)

Analisa dan Analisa Data Analisa dan Analisa DataAnalisa dan Analisa Data Analisa dan Analisa Data

Analisa biji gandum meliputi berat 1000 biji. Jika berat 1000 bijinya tinggi berarti kandungan endosperm tinggi dan diperkirakan tepung yang dihasilkan lebih banyak.

Analisa pada tepung meliputi proksimat (kadar air, abu, protein, gluten, pati, lemak, serat kasar), analisa fungsional tepung (farinograph, ekstensograph, alveograph, falling number) (AOAC, 1999). warna (L*,a*,b*) (Yuwono dan Susanto, 1998)

Data yang diperoleh dianalisa menggunakan ANOVA (Analisa Ragam) dan bila menunjukkan beda nyata dilanjutkan dengan DMRT 5%.

HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL DAN PEMBAHASANHASIL DAN PEMBAHASAN HASIL DAN PEMBAHASAN

Deskripsi Bahan Baku Deskripsi Bahan BakuDeskripsi Bahan Baku Deskripsi Bahan Baku

Biji gandum sampel berbentuk oval dan bundar pada kedua ujungnya memiliki panjang berkisar 0,59 cm sampai 0,70 cm. Pengukuran berat 1000 biji (“1000 Kernel Weight Test”) dilakukan untuk mengetahui kandungan endosperm. Bila berat 1000 biji gandum lebih besar maka kandungan endosperm tinggi dan tepung yang dihasilkan lebih banyak (Anonymous, 2002). Biji gandum Selayar memiliki berat 1000 biji paling tinggi 46,77 gram. Artinya biji gandum ini memiliki kandungan endosperm yang lebih tinggi sehingga tepung yang dihasilkan pun lebih banyak.

Tepung Gandum Tepung GandumTepung Gandum Tepung Gandum

Kadar protein tepung gandum berkisar antara 6,89 % sampai dengan 13,25 % Menurut Anonymous (1998),

tepung gandum dapat dikelompokkan berdasarkan kandungan proteinnya, yaitu tepung gandum protein tinggi (11-13 %), protein medium (10-11%) dan protein rendah (8-10%). Dari pengelompokan tersebut tepung gandum Dewata dan AH merupakan tepung gandum yang memiliki kadar protein yang tinggi, Sedangkan tepung gandum varietas Nias, Selayar merupakan tepung gandum dengan kadar protein menengah dan tepung gandum ASW termasuk dalam tepung gandum protein rendah.

Kadar lemak tepung gandum berkisar antara 0,92 % sampai dengan 1,49 % Hasil analisa ragam menunjukkan bahwa keenam varietas tepung gandum memiliki kadar lemak yang berbeda nyata. Menurut Castello et al (1998) lemak merupakan komponen minor pada tepung gandum tetapi berperan penting dalam pembuatan roti. Setelah ekstraksi dan pemurnian jumlahnya hanya 2-2,8% dari bahan kering dan diperkirakan separuhnya asalah lemak polar. Lemak polar berpengaruh terhadap kebutuhan pencampuran dan potensi pengembangan volume roti.

Kadar air tepung gandum berkisar 11,5-13,05%, dan ini memenuhi syarat mutu tepung gandum yang dikeluarkan oleh SNI 01-3735-1995, yaitu kadar air maksimal tepung gandum adalah 14 %. Tepung gandum Dewata, AH, ASW dan Kereta Kencana memiliki kadar air yang tidak berbeda nyata (α = 5 %). Menurut McWilliams (2001), tepung gandum dari berbagai varietas biji umumnya mempunyai kadar air yang relatif sama, sekitar 12 % dan maksimum 14 %.

Tabel 1. Karakteristik Fisik Bahan Baku (Biji Gandum)

Komponen Varietas Gandum

Nias Selayar Dewata AH ASW

Berat 1000 biji (Gram) 38.17 46.76 45.69 38.76 39.25 Dimensi Biji

Diameter (cm) Panjang (cm)

0.31 0.59

0.33 0.64

0.36 0.70

0.32 0.67

(4)

Tabel 2. Hasil Analisa Kimia Berbagai Varietas Tepung Gandum Varietas

Tepung Gandum

Hasil Analisa Kimia (%) (bb)

Protein Lemak Air Abu Pati Serat Ket. Data merupakan hasil rata-rata 5 ulangan

Kadar abu tepung gandum berkisar antara 0,35 % sampai dengan 0,62 %. Rerata kadar abu keenam jenis tepung gandum masih memenuhi standar yang disyaratkan oleh SNI (1995), yaitu maksimal 0,6 %. Kadar abu dapat digunakan untuk menentukan efisiensi ekstraksi. Ranhotra (1999) menyatakan bahwa analisa kadar abu dalam tepung gandum sebenarnya tidak terlalu penting, namun biasanya digunakan untuk mengetahui grade tepung atau efisiensi ekstraksi. Semakin tinggi kadar abu suatu tepung, efisiensi ekstraksinya rendah karena tepung putih masih tercampur dengan bran yang kandungan abunya tinggi.

Kadar pati tepung gandum berkisar antara 59,02 % sampai dengan 78,66 % Anonymous (2003) menyebutkan bahwa pati merupakan unsur yang ada dalam jumlah cukup banyak dalam tepung gandum. Pati dalam tepung gandum terdapat dalam jumlah berkisar antara 68-76 %. D’Appolonia and Duarte (1999) menyebutkan pati juga berfungsi sebagai penyedia gula sederhana yang akan dimanfaatkan oleh Yeast selama fermentasi. Menurut Petrofsky and Hoseney (1995) pati akan menentukan ukuran butiran remah serta tekstur roti.

Kadar serat tepung gandum berkisar antara 1,284 % – 2,626 %. Hasil analisa kadar serat kasar tepung gandum berbagai varietas melebihi batas yang disyaratkan oleh SNI (1995), yaitu

maksimal 0,4 %. Tingginya kadar serat ini dikarenakan, proses penepungan dengan mesin penepung prototype kecil ini tidak dilakukan pemisahan bran dari endosperm secara sempurna, keberadaan bran dapat meningkatkan kadar serat tepung. Ranhotra (1999) menyebutkan bahwa tepung putih sebenarnya memiliki kandungan serat kasar rendah, karena berasal dari endosperm yang telah dipisahkan dari bran atau germ.

Kadar gluten tepung gandum berkisar 6,06 % sampai 12,86 %. Kadar gluten tepung gandum lokal Dewata dan Nias nampak tidak berbeda dengan gandum AH, namun ketiganya lebih rendah dibanding gluten tepung gandum Kereta Kencana. Menurut McRitchie et al (1991) dalam Berot et al, (1996) protein gluten akan menentukan sifat-sifat mekanika adonan yang dibuat dengan mencampur tepung gandum dengan air. Sifat viskoelastis adonan ditentukan oleh rasio gliadin dan glutenin serta komposisi dari glutenin.

(5)

semakin tinggi dan kualitas penggilingan semakin baik, dan sebaliknya.

Tabel 3. Rerata Nilai L* Berbagai Varietas Tepung Gandum Tepung Gandum Rerata Nias

Selayar Dewata AH ASW

Kereta Kencana

74,94 a

Hasil analisa ragam menunjukkan bahwa keenam jenis tepung gandum memiliki nilai kecerahan yang berbeda nyata. Ranhotra (1999) menyebutkan bahwa warna tepung gandum juga dipengaruhi oleh warna biji gandum yang dipengaruhi oleh jenis gandum, varietas biji dan tempat tumbuh.

Sifat Fungsional Tepung Gandum Sifat Fungsional Tepung GandumSifat Fungsional Tepung Gandum Sifat Fungsional Tepung Gandum

Sifat fungsional tepung gandum dapat dilihat dari analisis farinograph, ekstensograph, alveograph serta nilai falling numbernya (Tabel 4.).

Tabel 4. Hasil Farinograph, Ekstensograph dan Alveograph Berbagai Varietas Tepung Gandum

Varietas Tepung Gandum

Farinograph Ekstensograph Alveograph Nilai

Falling

Gambar 1. Grafik Hasil Analisa Farinograph Berbagai Varietas Tepung Gandum Daya serap Air adalah jumlah air yang

diserap (%) dari titik 0 sampai 500 BU

(6)

DSA suatu tepung salah satunya dipengaruhi kadar protein tepung. Semakin tinggi protein tepung maka DSA semakin tinggi, Stauffer (1998) menyebutkan bahwa setiap 1 gram protein dalam tepung akan menyerap air sebanyak 3 gram.

Development Time adalah waktu

yang dibutuhkan adonan (menit) dari titik 0 sampai 500 BU (adonan kalis). Tepung gandum Dewata memiliki development time yang paling singkat. McWilliams (2001) menyatakan bahwa development time yang terlalu lama menyebabkan terpecahnya matriks gluten yang telah terbentuk sehingga adonan menjadi lemah dan lengket sehingga sulit untuk ditangani. Sedangkan, bila suatu adonan mempunyai development time yang terlalu singkat maka adonan akan mudah mengalami overmixed yang menyebabkan adonan menjadi lemah dan akhirnya juga sulit mengembang.

Stabilitas adalah waktu (menit) dari 500 BU sampai turun dari 500 BU. Kelima jenis tepung gandum memiliki stabilitas berkisar antara 5,1 menit sampai dengan 12,7 menit. Dari parameter ini, dapat dikatakan bahwa tepung gandum AH termasuk dalam

kualitas Excellent (sangat bagus), tepung gandum Dewata dan ASW termasuk dalam kualitas Good (bagus) dan tepung gandum Nias dan Selayar termasuk dalam kualitas Fair (biasa) (Stevens, 1999). Ekstensograph

EkstensographEkstensograph Ekstensograph

Luas kurva dari kelima jenis tepung gandum berkisar antara 90 cm2 sampai dengan 172 cm2. Luas kurva menyatakan elastisitas dari adonan tepung gandum. Semakin besar luas kurva yang dihasilkan oleh suatu tepung maka semakin elastis sifat adonannya. Menurut Payne et al (1987) dalam Johansson and Svensson (1995) glutenin, terutama glutenin berat molekul tinggi merupakan subunit gluten yang bertanggungjawab terhadap elastisitas suatu adonan.

Ekstensibilitas merupakan panjang kurva dalam milimeter. Panjang kurva ini menandakan seberapa panjang adonan dapat diregangkan, semakin panjang adonan dapat diregangkan, artinya semakin baik kualitas dan kuantitas gluten tepung. Gambar 2 menunjukkan bahwa adonan dari tepung gandum AH memiliki nilai ekstensibilitas yang paling besar.

Gambar 2. Grafik Hasil Analisa Ekstensograph Berbagai Varietas Tepung KETERANGAN:

KETERANGAN:KETERANGAN: KETERANGAN:

Titik 0 sampai puncak grafik: menunjukkan gaya regang yang diberikan pada adonan.

Puncak grafik menunjukkan

resistensi maksimum yang dapat dicapai oleh adonan

Panjang garik (mm) menunjukkan

sejauh mana adonan dapat

(7)

Alveograph AlveographAlveograph Alveograph

Gambar 3. Grafik Alveograph Berbagai Varietas Tepung gandum Grafik alveograph menunjukkan

sifat-sifat adonan dalam menahan gas. Nilai P merupakan resistensi adonan terhadap tekanan, dan ini berhubungan dengan kekuatan dan stabilitas daya regang adonan. Tepung gandum dengan nilai P tinggi menandakan tepung tersebut mempunyai gluten tinggi (Stevens, 1999).

Nilai L merupakan jarak yang dihitung dari awal kurva sampai titik dimana gelembung adonan terpecah. Nilai L lebih banyak dipengaruhi oleh kualitas gluten suatu tepung. Tepung gandum yang memiliki gluten yang kuat memiliki nilai L yang besar (Dobraszczyk, 1999). Tepung gandum AH memiliki nilai L yang besar, sehingga adonan dari tepung gandum ini mampu untuk menunjukkan pengembangan yang lebih besar.

Nilai W menunjukkan kekuatan adonan saat dipanggang. Nilai W yang tinggi menunjukkan tepung yang kuat. Tepung gandum Selayar memiliki nilai W yang paling rendah yaitu 163 x10-4J.

Dari pembagian jenis tepung berdasarkan nilai W, maka tepung gandum Selayar termasuk dalam jenis tepung Medium yang lebih cocok diaplikasikan pada produk biskuit atau “cake”. Sedangkan, tepung gandum jenis AH mempunyai nilai W yang paling tinggi sehingga sangat cocok untuk diaplikasikan pada produk bakery. Sedangkan jenis tepung gandum yang lain masih bisa diaplikasikan pada produk roti tawar, karena mempunyai nilai W yang masuk dalam kisaran tepung kuat (Stevens, 1999).

Falling Number Falling NumberFalling Number Falling Number

Analisa ini bertujuan untuk mengetahui aktifitas enzim amilase dalam tepung. Tepung gandum Nias memiliki nilai Falling Number yang paling tinggi, artinya tepung gandum ini memiliki aktifitas enzim amilase yang rendah. Bila diaplikasikan pada produk roti tawar, tepung ini akan menghasilkan roti tawar yang kurang mengembang dan remah roti yang kasar. Stevens (1999) menyatakan bahwa bila tepung gandum dengan nilai

KETERANGAN: KETERANGAN: KETERANGAN: KETERANGAN:

Naiknya grafik menandakan tekanan dalam adonan mengalami kenaikan karena adanya gas. Puncak grafik menandakan besarnya tekanan maksimal yang dapat ditahan oleh adonan Grafik yang menurun

(8)

Falling Number terlalu tinggi, bila diaplikasikan pada produk roti tawar akan menghasilkan roti yang kurang mengembang. Sedangkan tepung gandum dengan nilai Falling Number terlalu rendah akan menghasilkan adonan yang lengket. Namun, nilai pengembangan dari roti tawar tidak hanya dipengaruhi oleh Falling Number, namun masih banyak hal yang berpengaruh.

KESIMPULAN KESIMPULAN KESIMPULAN KESIMPULAN

Tepung gandum Nias memiliki kadar protein 10,794 %. Sedangkan tepung gandum Selayar memiliki kadar protein 10,318 % dan tepung gandum ASW memiliki kadar protein 8,44 %. Sehingga, tepung gandum Nias dan Selayar termasuk dalam tepung gandum protein medium. Sedangkan tepung gandum ASW termasuk dalam tepung gandum protein rendah.Tepung gandum Dewata memiliki kadar protein 11,262 % dan tepung gandum AH memiliki kadar protein 11 %. Kedua jenis tepung gandum ini digolongkan ke dalam tepung gandum protein tinggi.

Berdasarkan sifat-sifat gluten hasil analisa farinograph, ekstensograph dan alveograph, tepung gandum lokal belum bisa menyamai sifat-sifat gluten dari tepung gandum impor. Tepung gandum lokal memiliki gluten yang lemah.

Tepung gandum lokal varietas Nias dan Selayar tidak cocok untuk diaplikasikan pada produk roti tawar, namun lebih cocok untuk produk biskuit atau cake. Sedangkan, tepung gandum lokal varietas Dewata cocok untuk diaplikasikan pada produk roti tawar.

!

" # $ ! % ! &

'

()**&&& # + * &

* #* * ( * ,-

-. ! ( /

0 %

, . 11 # 1

&&& + ( + + *( &

. ! 2

/

3 % 311 + # 24 ,

( 5 #

# % 6

. # % (

, ( 7 4 8# 9

: 3 %

#

5 9

# ! " # # #

&&& ( ! -# ( # . !

; 9

5 % 5 <5 6 + 5 5

" 5 5 " # 5 # ( 5

= 4 + ( 1

" + )

+ ! + ( 1

+ ; # +

# + , 522- ,

% 5 ; 5 5 5 ; 5 ;

# 6 + 5 ; 11 + 1

> ( . $ ( #

# > 1

% % 5 4 ?9@5/29-/

.A (( 5 $ # B .

+ # )

+ # +

# + 5 ( #

0 +! + # + #

1 $ #

; 5 8 # : 5 " 9

% 1 < "

C # !

0 1 & # %

% 2 ?,@5

2-+ 5 #

8>( ( + :

(9)

B 5 "

)% # ((

# < 6 +!

+ # + D 1 $ #

11 5 % 8 + ( 1 .

5 + 1

# ! ? # % : #

$ # = @5 +! + # + D

1 $ #

: 5 < ( 8>(

1 6

&&& & . !

/ ( /

# #' 5 5 < 5 5 #

2 # E !

! #

$ = !

= & 5 # 5

' ! ;

! < !

! E :